• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.132.2-132.2
• /
• 2014

란탄족 원소가 도핑된 세라믹 나노결정, 즉, 나노형광체는 도핑되는 원소의 종류에 따라 다양한 색을 발광할 수 있다. 일반적으로 형광체는 외부에너지에 의해 여기된 후 흡수한 에너지 보다 작은 에너지의 가시광을 발광하게 된다. 이러한 현상은 downconversion 발광으로 알려져 있다. 그러나 모체에 Yb3+와 Er3+를 도핑하는 경우 적외선을 흡수하여 가시광선을 발광하는 upconversion 현상이 관찰된다. Upconversion 형광체를 이용하여 적외선을 가시광으로 변환시키면 sub-band gap 손실을 줄임으로써 태양전지 효율을 높일 수 있고, 바이오 이미징 감도를 높일 수도 있다. 그러나, upconversion 발광기구에서는 두 개의 적외선 광자가 흡수되어 하나의 가시광 광자가 방출되기 때문에 upconversion 발광 효율은 downconversion 발광 효율에 비하여 매우 낮은 특성을 보인다. 특히 형광체의 크기가 작아져 나노미터 영역의 크기가 되면 효율이 더욱 낮아지기 때문에 upconversion 나노형광체의 경우 효율을 증가시키기 위하여 형광체 주위로 결정질 쉘을 형성시키는 것이 필요하다. 이 때, 결정질 쉘에 downconversion 특성을 보일 수 있는 란탄족 원소를 도핑하는 경우 upconversion 발광 강도가 증대될 뿐 아니라, 하나의 나노입자에서 upconversion과 downconversion 두 가지 서로 다른 발광 특성을 관찰할 수 있다. 본 발표에서는 단일 나노입자에서 upconversion과 downconversion 발광을 보이는 이중발광 코어/쉘 나노형광체의 발광 특성에 대하여 논의하고자 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
• /
• pp.439-441
• /
• 2003

본 연구에서는 Thulium(Tm$^{3+}$ )이 첨가된 광섬유를 이용, Upconversion blue 레이저의 개발을 위해 fiber 길이 및 파워 변화에 따른 최적화된 설계 기준 값을 찾기 위한 시뮬레이션 코드를 개발하고 그 해석을 행하였다. 1140nm의 여기광원을 이용하여 여기하였을 때 광섬유 길이 40cm에서 약 100mW의 발진 문턱값을 갖으며 1W의 여기 광원에 대해 60mW의 출력 특성이 예상된다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
• /
• pp.116-117
• /
• 2002

In recent years, there has been an increasing interest in $Tm^{3+}$ doped crystals and glasses due to their potential applications as near infrared lasers and infrared to visible upconversion lasers for use in different fields such as medical surgery, eye safe laser radar, data storage, barcode reading and so on. Thulium ions have stable excited levels suitable for emitting blue upconversion fluorescence. (omitted)

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
• /
• 한국결정성장학회 1999년도 PROCEEDINGS OF 99 INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE KACG AND 6TH KOREA·JAPAN EMG SYMPOSIUM (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM), HANYANG UNIVERSITY, SEOUL, 06월 09일 JUNE 1999
• /
• pp.321-335
• /
• 1999

Erbium(Er) doped LiNbO3(Er:LiNbO3) single crystal gibers were grown free of cracks along the c-axis by micro-pulling down method. the Er3+ concentration was distributed homogeneously along the growth axis. The samples for optical characterization were cut from as-grown single crystal fibers and polished. When the 980 nm light was incident on the sample, upconversion phenomena were observed at the green range of wavelength 510~570 nm. In addition, the intensity of upconversion was remarkably increased by increasing the concentration of Er2O3 dopant in as-grown Er:LiNbO3 crystals.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.111-116
• /
• 2000

700nm red emission(3F3longrightarrow3H6) in Tm3+ ion with 800 nm(3H6longrightarrow3H4) excitation via upconversion process has been reported only in host materials which have low phonon energies such as halide crystals. However, we observed 700nm and 480nm(1G4longrightarrow3H6) upconverted emission with 800nm excitation in several oxide glasses which has never reported. With spectroscopic analyses and lifetime measurements of each nergy level of Tm3+ ion doped in various oxide glasses, following mechanisms are suggested. For red upconversion, upconversion mechanism changed with Tm3+ concentration. While direct excitation up to 3F3 level via anti-Stokes excitation was dominated at low concentration, two-step excitation via 3H6longrightarrow3H4 and 3F4longrightarrow3F3 transitions was dominated at high concentration. For blue upconversion, two step excitation mechanism up to 1G4 level was suggested as follows : electrons are exciated up to 3H5 with direct excitation with pumping light up to 3H4 followed by multiphonon relaxation, and then additional reabsorption of pumping light excites electrons up to 1G4.

• 공업화학
• /
• 제32권2호
• /
• pp.125-131
• /
• 2021

일반적인 반도체 기반의 광촉매는 물질 고유의 밴드갭 때문에 자외선이나 가시광선에 의해서만 활성화될 수 있고, 태양광 에너지의 약 50%를 차지하는 근적외선 영역의 에너지는 활용할 수 없다. 따라서 기존의 반도체 광촉매의 성능을 향상시키기 위해서는 자외선에서 근적외선에 이르는 넓은 영역에서 더 많은 태양광 에너지를 활용할 수 있어야 한다. 태양광의 근적외선 영역을 활용하기 위해 기존 반도체 광촉매를 업컨버전 나노입자와 결합하는 연구들이 수행되고 있다. 업컨버전 나노입자는 근적외선 광자를 여러 개 흡수하여 자외선이나 가시광선으로 변환하여 광촉매를 활성화할 수 있다. 그리고 반도체 광촉매와 업컨버전 나노입자에 플라즈모닉 금속 나노입자를 함께 결합시키면 태양광에 의한 광촉매 활성을 더욱 향상시킬 수 있다. 본 총설은 업컨버전 나노입자를 이용하여 근적외선 영역의 태양광 에너지가 광촉매의 성능 향상에 기여할 수 있도록 하는 최근의 연구결과를 바탕으로 서술하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.420.2-420.2
• /
• 2016

Various fields have been paid attention to upconversion nanoparticles (UCNPs) because of its unique optical properties. Moreover, to use the UC luminescent techniques through cell images for identified apoptosis/necrosis of cancer cells have been performed. They have been studied for a versatile biomedical application such as a biosensing tool, or delivery of active forms of medicines inside living cells. UCNPs have distinctive characteristics such as photoluminescence, special emission, low background fluorescence signal and good colloidal stability, which have many advantages compared with the organic dyes and quantum dots. UCNPs have not only a great potential for imaging (UC luminescence) but also therapies (photo-thermal therapy, PTT and photo-dynamic therapy, PDT) in cancer diagnostics. Therefore, we report the enhancement of upconversion red emission in NaYF4:Yb3+,Er3+ nanoparticles, synthesized via solid-state method with the thermal decomposition of trifluoroacetate as precursors and organic solvent at a high boiling point. The UCNPs have an emission in the field of near infrared wavelength, cubic shape and nano-size in length. In this study, we will further investigate it for cancer therapy with NIR optical detection onto the solid substrate.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.462-469
• /
• 2001

본 논문에서는 저주파 잡음이 상향변환 이득 해석을 이용한 K 밴드 국부발진기를 설계 및 제작하였다. 상향 변환 이득을 해석하고, 그에 따른 위상잡음을 예측하기 위하여 Two Signal Method(TSM)을 확장하였다. 제시된 이론의 유용성을 검증하기 위해 저 상향변환 이득을 갖는 회로의 동작점을 선택하여 free-running 발진기를 설계하였다. 측정결과 발진주파수는 23.42 GHz였고, 위상잡음은 1MHz offset에서 -105.2 dBc/Hz로 우수한 특성을 보였다. 그리고 같은 회로를 부고조파로 주입시켜 부고조파 주입동기 발진기로 동작시켰으며, 이 경우에도 낮은 부고조파 입력 파워에서 이상적인 체배기의 위상잡음 특성을 보였다.

• 세라미스트
• /
• 제21권3호
• /
• pp.270-282
• /
• 2018

The increasing importance of biomedical imaging technology has led to the development of a variety of luminescent materials, including molecular fluorophores, fluorescent proteins, and quantum dots. Owing to their inherent disadvantages, such as insufficient chemical stability and limited biocompatability, their utilization has been limited with imaging only under highly optimized and controlled conditions. Recently, a new class of luminescent nanoparticles, upconversion nanoparticles (UCNPs), have been emerging as a practically useful nanoprobe for various bioimaging applications. The detailed synthesis, functionalization, properties and in-vitro / in-vivo applications of the UCNPs are introduced and discussed in this Review.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.377-380
• /
• 1999

Erbium (Er) doped $LiNbO_{3}(Er:LiNbO_{3})$ single crystal fibers were grown free of creacks along the c-axis by micro-pulling down method. The $Er^{3+}$ concentration was distributed homogeneously along the growth axis. The samples for optical characterization were cut from as-grown single crystal fibers and polished. When the 980nm light was incident on the sample, upconversion phenomena were observed at the green range of wavelength 510~570nm. In addition, the intensity of upconversion was remarkably increased by increasing the concentration of $Er_{2}O_{3}$ dopant in as-grown $Er:LiNbO_{3}$ crystals.